Nghiên cứu tác động của việc xả nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò vào nguồn nước mặt vùng hạ long và đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHẠM MINH ĐỨC NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA VIỆC XẢ NƯỚC THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN HẦM LÒ VÀO NGUỒN NƯỚC MẶT VÙNG HẠ LONG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số: 8850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quang Hùng Thái Nguyên, 2020 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học: “Nghiên cứu tác động việc xả nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò vào nguồn nước mặt vùng Hạ Long đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường” thực với hướng dẫn TS Nguyễn Quang Hùng Đây chép cá nhân, tổ chức Các số liệu, nguồn thông tin Luận văn tơi điều tra, trích dẫn, triển khai thực nghiệm, tính tốn đánh giá Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày Luận văn Thái Nguyên,ngày 26 tháng 12 năm 2020 HỌC VIÊN Phạm Minh Đức i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn tốt nghiệp này, tơi nhận nhiều giúp đỡ, lời động viên chia sẻ chân thành gia đình, thầy bạn bè Đầu tiên, xin gửi lời cám ơn đến trường Đại học Khoa học, Khoa Tài nguyên Môi trường tạo điều kiện thuận lợi để tơi có hội thực luận văn tốt nghiệp điều kiện tốt Tôi xin gửi lời cám ơn đến TS Nguyễn Quang Hùng, người trực tiếp hướng dẫn theo sát tơi suốt q trình thực luận văn tạo điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận tình cho tơi suốt q trình làm luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, người bên cạnh tôi, động viên giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cám ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 HỌC VIÊN Phạm Minh Đức ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Cơ sở lý luận 1.1.2 Cơ sở pháp lý 10 1.2 Tình hình khai thác than nhiễm mơi trường nước giới Việt Nam 11 1.2.1 Tình hình khai thác than giới 11 1.2.2 Tình hình khai thác than tác động đến mơi trường nước Việt Nam 12 1.2.3 Tình hình khai thác than vấn đề ô nhiễm môi trường địa bàn tỉnh Quảng Ninh 16 1.3 Khái quát điều kiện tự nhiên, xã hội có liên quan đến khu vực Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 19 1.3.1 Khái quát khoáng sản than 19 1.3.2 Khái quát điều kiện tự nhiên, xã hội, mơi trường có liên quan đến sản xuất than khu vực Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 21 1.3.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 24 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tượng nghiên cứu 28 2.2 Phạm vi nghiên cứu 28 2.3 Phương pháp nghiên cứu 28 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 28 2.3.2 Phương pháp khảo sát thực địa 28 2.3.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 30 2.3.4 Phương pháp đối chiếu, so sánh 31 2.3.5 Phương pháp kế thừa xử lý số liệu 31 iii 2.3.6 Phương pháp đánh giá tác động dịng chảy, mực nước, mơi trường sống 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Đánh giá trạng khai thác than vùng mỏ Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 33 3.1.1 Hoạt động khai thác than 33 3.1.2 Hoạt động tháo khô mỏ 34 3.1.3 Các hoạt động khác 35 3.1.4 Quy hoạch phát triển sản xuất than 35 3.2 Đánh giá tác động việc xả nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò vào nguồn nước mặt vùng Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 40 3.2.1 Cơ chế sinh ô nhiễm nước thải mỏ 40 3.2.2 Nước thải trình khai thác than đặc tích chúng 41 3.2.3 Hiện trạng nhiễm nước vùng than Hạ Long 42 3.2.4 Ảnh hưởng hoạt động khai thác mỏ đến môi trường 48 3.2.5 Ảnh hưởng nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lị đến mơi trường nước 54 3.3 Đề xuất số giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt vùng Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 58 3.3.1 Các biện pháp phịng chống nhiễm xử lý nước thải mỏ khai thác than Hạ Long 58 3.3.2 Các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm xử lý nước thải mỏ khai thác khống sản sử dụng cơng nghệ Hàn Quốc 59 3.3.3 Đề xuất dây chuyền công nghệ áp dụng để xử lý nước thải mỏ vùng Hạ Long 60 3.3.4 Giải pháp công tác quản lý 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép SCN : Sân công nghiệp DTM : Báo cáo đánh giá tác động môi trường TSS : Tổng chất rắn lơ lửng TDS : Tổng chất rắn hoà tan BOD : Nhu cầu oxy sinh hoá COD : Nhu cầu oxy hố học kph : Khơng phát kqđ x : Khơng quy định : Khơng có kết (khơng phân tích) v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tải lượng tác nhân gây ô nhiễm người đưa vào Bảng 1.2 Trữ lượng than antraxit Quảng Ninh 13 Bảng 2.1 Thiết bị đo thông số trường 29 Bảng 2.2 Phương pháp bảo quản 29 Bảng 2.3 Vị trí điểm lấy mẫu nước mặt 30 Bảng 2.4 Phương pháp phân tích thơng số phịng thí nghiệm 30 Bảng 3.1 Các đơn vị sản xuất kinh doanh than vùng Hạ Long 33 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp tiêu sản xuất than vùng Hạ Long 2017 - 2019 34 Bảng 3.3 Quy hoạch khai thác than 36 Bảng 3.4 Một số thành phần nước thải mỏ vùng Quảng Ninh 43 Bảng 3.5 Chất lượng nguồn nước suối Hà Lầm 44 Bảng 3.6 Chất lượng nguồn nước suối Lại 45 Bảng 3.7 Chất lượng nguồn nước sông Diễn Vọng 46 Bảng 3.8 Kết quan trắc môi trường nước biển ven bờ số cảng 48 Bảng 3.9 Tổng hợp kết quan trắc nguồn nước mặt bị ảnh hưởng hoạt động khai thác than 53 Bảng 3.10 Kết quan trắc môi trường nước biển ven bờ 56 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Khái quát vị trí phân bố khu vực khai thác than tỉnh Quảng Ninh 20 Hình 1.2 Vị trí địa lý khu vực Hạ Long 21 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thành phố Hạ Long có nhiều lợi quan trọng phát triển kinh tế xã hội trở thành địa phương có phát triển động tỉnh Quảng Ninh Là nơi giàu tiềm phát triển kinh tế, có nhiều mạnh mà vùng khác khơng có được, tài ngun khống sản, cảnh quan điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển cơng nghiệp khai thác khống sản, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản Trên địa bàn thành phố Hạ Long có mỏ lớn thuộc Cơng ty Hà Lầm, Núi Béo, Hòn Gai, Hà Tu: mỏ than Núi Béo với trữ lượng 21.830.000 tấn, công suất khai thác 4.300 nghìn tấn/năm; mỏ than Hà Tu với trữ lượng 11.574.146 tấn, cơng suất khai thác 2.870 nghìn tấn/năm; Cơng ty than Hịn Gai với trữ lượng 44.978.288 tấn, cơng suất khai thác 10.040 nghìn tấn/năm; Mỏ than Hà Lầm với trữ lượng 139.330.200 tấn, công suất khai thác 4.035 nghìn tấn/năm Việc khai thác với cơng suất tương đối lớn nên nguồn gây ô nhiễm đến nguồn nước mặt khu vực thành phố Hạ Long [1] Chất lượng môi trường số khu vực trọng điểm bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh vòng 20 năm trở lại đây, nhiều nguồn tài nguyên môi trường bị khai thác cạn kiệt Điển hình hoạt động khai thác than tồn hàng trăm năm làm nhiều cánh rừng nơi cư trú loài động vật, gây bồi lấp dòng, suối; hoạt động vận tải, sàng tuyển khai thác than loại khoáng sàng khác gây nguồn ô nhiễm nguồn nước lớn, tăng sức ép lên vùng sinh thái nhạy cảm Hoạt động nguyên nhân làm suy thối tài ngun, mơi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến tiềm phát triển kinh tế xã hội đời sống nhân dân nhiều nơi tỉnh Phần lớn hoạt động kinh tế - xã hội, có du lịch thuỷ sản phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguồn tài nguyên môi trường Những vấn đề môi trường hàng ngày đã, xảy tiếp tục gặp phải tương lai, với đà phát triển việc khai thác than, khoáng sàng khác dự kiến tương lai Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Hạ Long, đề xuất giải pháp xử lý; phân tích, đánh giá trạng môi trường; làm rõ tác động hoạt động khống sản tới mơi trường u cầu cấp thiết, nhằm đề xuất giải pháp xử lý, góp phần làm phong phú thêm giải pháp xử lý nước thải thích hợp áp dụng hoạt động khống sản nhằm hạn chế khắc phục ô nhiễm môi trường nước tiến tới góp phần đảm bảo phát triển bền vững hoạt động sản xuất khoáng sản địa bàn vùng Hạ Long - Quảng Ninh triệt tiêu mối nguy hiểm ảnh hưởng đến đời sống người, chất lượng môi trường nước đảm bảo góp phần phát triển ngành kinh tế địa phương Cho đến nay, có nhiều giải pháp đưa nhằm khắc phục, xử lý tình trạng nhiễm nguồn nước từ khai trường q trình sản xuất, khai thác khống sản mỏ vùng lân cận xung quanh Tuy nhiên giải pháp chưa đáp ứng tình trạng nhiễm Mỗi giải pháp lại có ưu - nhược điểm riêng phù hợp với điều kiện cụ thể Từ vấn đề nêu trên, việc lựa chọn đề tài luận văn với tiêu đề: “Nghiên cứu tác động việc xả nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò vào nguồn nước mặt vùng Hạ Long đề xuất giải pháp bảo vệ mơi trường” mang tích cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá trạng khai thác khoáng sản mỏ than khu vực Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh - Phân tích, đánh giá tác động việc xả nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò vào nguồn nước mặt vùng Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh - Đề xuất số giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt vùng Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh Nội dung nghiên cứu - Khái quát điều kiện tự nhiên, xã hội, môi trường có liên quan đến sản xuất than khu vực Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh - Đánh giá trạng khai thác than vùng mỏ Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh trăm mét, nơi tập trung nước cục Ngược lại, để đảm bảo hoạt động mỏ, phải thường xuyên bơm tháo khô nước đáy moong, hầm lị, hình thành phễu hạ thấp mực nước đất với độ sâu mực nước từ vài chục đến hàng trăm mét bán kính phễu hàng trăm mét Điều dẫn đến tháo khơ cơng trình chứa nước mặt hồ ao, xung quanh khu mỏ Nước thải mỏ chưa qua xử lý làm cho suối, sơng, cửa biển cơng trình chứa nước bị xuống cấp hư hại nghiêm trọng: q trình sản xuất lượng nước thải cơng nghiệp gồm bùn, cát, đất đá thải nước xả hồ lắng, sông, suối khu vực Sau thời gian đổ thải hầu hết hồ nhiều đoạn sông suối bị lấp đầy bùn, cát, đất đá Đáy hồ, sông suối cao cốt tự nhiên từ 2-10m làm thay đổi dung tích, lưu lượng hướng dịng chảy tự nhiên * Tác động hóa học khai thác than tới nguồn nước: Song song với tác động học đến nguồn nước nói chung nguồn nước nơng nghiệp nói riêng, tác động hóa học nguồn nước đáng kể Sự phá vỡ cấu trúc đất đá chứa quặng tiến hành đào bới khoan nổ thúc đẩy q trình hịa tan, rửa lũa thành phần chứa quặng đất đá, trình tháo khô mỏ, đổ chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không quản lý, xử lý chặt chẽ, tham gia vào thành phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên tác động hóa học làm thay đổi tính chất vật lý thành phần hố học nguồn nước xung quanh khu mỏ Mức độ ô nhiễm hóa học nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học độ bền vững đất đá chứa quặng, phương pháp trình độ cơng nghệ khai thác, chế biến quặng, biện pháp quản lý xử lý chất thải Nước mỏ than thường có hàm lượng cao ion kim loại nặng, kim, hợp chất hữu cơ, nguyên tố phóng xạ cao so với nước mặt nước biển khu vực đối chứng cao Quy chuẩn từ 13 lần, đặc biệt khu vực Cửa Lục Sự biến đổi chất lượng nguồn nước, tải lượng số chất thải nước 52 tháo khô mỏ than Đối với khai thác lộ thiên: Lượng nước mưa rửa trôi bề mặt khai trường khai thác, bãi thải vào mùa mưa có khối lượng lớn, theo nhiều đất đá, than chưa đo lường gây bồi lấp sông, suối, ao, hồ vùng ven biển, gây ngập lụt khu dân cư lân cận Lượng nước thải phát sinh kể hoạt động mỏ kết thúc, có tính tiềm tàng ảnh hưởng lâu dài Bảng 3.9 Tổng hợp kết quan trắc nguồn nước mặt bị ảnh hưởng hoạt động khai thác than Thông số TT Vị trí quan trắc Suối Lại Suối Hà Lầm Sông Diễn Vọng QCVN08MT:2015/BTNMT Thời điểm pH TSS mg/l As mg/l Quý 1/2019 7,2 299 0,002 Quý /2019 7,2 86 0,0021 0,0087 0,0155 0,0005 Quý 1/2020 6,8 143 - - - - Quý /2020 5,2 41,6 - - - - Quý 1/2019 6,0 775 Quý /2019 8,5 894 - Quý 1/2020 6,1 4095 - - - - Quý 2/2020 5,4 52,34 - - - - Quý 1/2019 6,0 262 0,011 Quý 2/2019 7,8 242 0,0181 0,0028 0,0261 0,0006 Quý 1/2020 7,8 Quý /2020 6,4 102 5,5-9 100 53 Cd mg/l Pb mg/l 0,0077 0,0205 Hg mg/l KPH 0,0112 0,0079 0,0554 0,0002 0,0039 0,0254 0,0003 0,0088 0,0271 0,0002 0,0027 0,0666 0,0151 KPH 0,0014 0,0053 0,0058 0,0006 0,1 0,01 0,05 0,002 Thơng số TT Vị trí quan trắc Thời điểm pH TSS mg/l As mg/l Cd mg/l Pb mg/l Hg mg/l (B2) (Nguồn: Trung tâm Quan trắc tài nguyên môi trường Quảng Ninh) Lượng nước bơm từ moong lộ thiên bao gồm nước ngầm nước mưa, vào mùa mưa có lưu lượng lớn mỏ than Hòn Gai, lượng nước thải dao động từ đến 11 triệu m3, Nước hoà tan lưu huỳnh chứa than đất đá nên thường có tính axit (3